JP2020056566A - 空気調和装置、管理装置、及び冷媒連絡管 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定する。【解決手段】空気調和装置（１０）は、室内熱交換器（４２，５２，６２）及び室内膨張弁（４１，５１，６１）を個別に有する複数の室内ユニット（４０，５０，６０）と、室外膨張弁（３８）を有する室外ユニット（２０）とが液冷媒連絡管（７１）により接続された冷媒回路（１１）を有する。また、この空気調和装置（１０）は、各室内ユニット（４０，５０，６０）の運転又は停止を個別に制御する。そして、この空気調和装置（１０）は、制御部（８０）と判定部（９０）とを備える。制御部（８０）は、室内熱交換器（４２，５２，６２）の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、室内膨張弁（４１，５１，６１）の開度及び室外膨張弁（３８）の開度を制御する。判定部（９０）は、室内膨張弁（４１，５１，６１）と室外膨張弁（３８）との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて冷媒回路（１１）内の冷媒量が適正か否かを判定する。【選択図】図１

Description

空気調和装置、管理装置、及び冷媒連絡管に関する。

従来、冬季等の室外空気温度が低い場合でも冷媒量の適否を判定できる空気調和装置が検討されている。例えば、特許文献１（特許第５１６４５２７号）には、室外熱交換器の容積に基づいて冷房サイクルにおける適正冷媒量を算出し、冷房サイクルにおける適正冷媒量を基準として暖房サイクルによる室内熱交換器の目標過冷却度を算出し、この目標過冷却度に基づいて冷凍サイクルの適正冷媒量を判定する空気調和機が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、冷媒量の変化に対する過冷却度の変化幅が小さいことがあり、高精度に冷媒量の適否を判定できないことがある。

第１観点に係る空気調和装置は、室内熱交換器及び室内膨張機構を個別に有する複数の室内ユニットと、室外膨張機構を有する室外ユニットとが冷媒連絡管により接続された冷媒回路を有する。また、この空気調和装置は、各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御する。ここで、空気調和装置は、制御部と判定部とを備える。制御部は、室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、室内膨張機構の開度及び室外膨張機構の開度を制御する。判定部は、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する。したがって、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定し得る空気調和装置を提供できる。

第２観点に係る空気調和装置は、第１観点に係る空気調和装置であって、室外ユニットが、圧縮機と室外熱交換器と切換機構と容器とをさらに有する。ここで、圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出するものである。切換機構は、室内熱交換器が放熱器又は蒸発器として機能するように冷媒の流路を切り換えるものである。容器は、冷媒回路の圧縮機の上流側配管に接続された、冷媒を貯留するためのものである。このような構成により、暖房運転時に余剰冷媒が生じる冷暖房運転可能な空気調和装置であって、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定可能なものを提供できる。

第３観点に係る空気調和装置は、第２観点に係る空気調和装置であって、室外ユニットは、さらに、分岐配管と、分岐配管膨張機構を有する。分岐配管は、室外熱交換器を蒸発器として利用する運転時に、室外熱交換器の上流側配管と、圧縮機の上流側配管とを接続する。分岐配管膨張機構は、分岐配管上に配置される。

第４観点に係る空気調和装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係る空気調和装置であって、判定部が、室内膨張機構の開度と室外膨張機構の開度との開度比に基づいて変化量を決定する。

第５観点に係る空気調和装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係る空気調和装置であって、各室内膨張機構と室外膨張機構とが冷媒連絡管により直列に接続されているものである。そして、判定部が、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒連絡管の温度に基づいて前記変化量を決定する。

第６観点に係る空気調和装置は、第５観点に係る空気調和装置であって、冷媒連絡管の温度が、室外ユニットに設置された温度センサにより計測される。これにより、簡易な構成で、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

第７観点に係る空気調和装置は、第５観点に係る空気調和装置であって、冷媒連絡管の温度が、複数の室内膨張機構からの配管が合流する位置より下流の位置に設置された温度センサにより計測される。このような位置では、状態変化が温度変化に敏感に反映されるので、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

第８観点に係る空気調和装置は、第５観点に係る空気調和装置であって、冷媒連絡管の温度が、複数の室内ユニットに個別に設置された温度センサにより計測される。これにより、簡易な構成で、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

第９観点に係る空気調和装置は、第１観点から第８観点のいずれかに係る空気調和装置であって、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、室内ユニットの運転状態が、サーモオン状態か、サーモオフ状態か、停止しているかに応じて判定する。

第９観点に係る空気調和装置は、室内ユニットの運転状態に応じて、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するので、より精度の高い判定ができる。

第１０観点に係る空気調和装置は、第１観点から第９観点のいずれかに係る空気調和装置であって、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、制御部は、サーモオフ状態において、室内ファンが運転動作している場合は、サーモオフの室内ユニットの室内ファンを停止させた後で、判定部は、冷媒量が適正か否かを判定する。

第１０観点に係る空気調和装置は、室内ユニットの冷媒保持量を少なくした状態で、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するので、より、適切な判定が可能になる。

第１１観点に係る空気調和装置は、第１観点から第１０観点のいずれかに係る空気調和装置であって、判定部は、予め、適正冷媒量におけるシステム状態量データと変化量の指標の関係を取得しておき、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、判定部は、関係を利用して、現在のシステム状態量データのもとで推定される変化量の指標と、現在の変化量の指標とを比較して、冷媒量が適正か否かを判定する。

第１１観点に係る空気調和装置は、予め取得しておいた、適正冷媒量におけるシステム状態量データと変化量の指標の関係を利用して、現在の変化量の指標を判定するので、より適正な判定が可能になる。

第１２観点に係る空気調和装置は、第１１観点に係る空気調和装置であって、変化量の指標は、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒連絡管の温度である。

第１２観点に係る空気調和装置は、変化量の指標として、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒連絡管の温度を用いるので、簡便に冷媒量が適正か否か判断できる。

第１３観点に係る空気調和装置は、第１１観点に係る空気調和装置であって、変化量の指標は、（中間圧力相当値―低圧圧力相当値）/（高圧圧力相当値―低圧圧力相当値）である。ここで、圧縮機から吐出された冷媒の圧力を高圧圧力とし、高圧圧力に相当する物性値を高圧圧力相当値とする。また、圧縮機に吸入される前の冷媒の圧力を低圧圧力とし、低圧圧力に相当する物性値を低圧圧力相当値とする。また、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒連絡管の圧力を中間圧力とし、中間圧力に相当する物性値を中間圧力相当値とする。

第１３観点に係る空気調和装置は、変化量の指標として、（中間圧力相当値―低圧圧力相当値）/（高圧圧力相当値―低圧圧力相当値）を用いるので、より正確な冷媒適正量の判定ができる。

第１４観点に係る空気調和装置は、第１１観点から第１３観点のいずれかに係る空気調和装置であって、システム状態量データは、圧縮機回転数、室内機容量、外気温度、過冷却膨張機構の開度、の内、少なくとも１つを含む。

第１５観点に係る空気調和装置は、第１１観点から第１４観点のいずれかに係る空気調和装置であって、判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、システム状態量データおよび変化量の指標データは、圧縮機吸入過熱度＞０の状態で取得されたデータのみを利用する。

第１５観点に係る空気調和装置は、圧縮機吸入過熱度＞０の状態で取得されたデータのみを利用するので、冷媒を貯留するための容器に冷媒がほとんど貯留されていない状態でデータを取得することにより、より正確に冷媒適正量の判定ができる。

第１６観点に係る空気調和装置は、室内熱交換器及び室内膨張機構を個別に有する複数の室内ユニットと、室外膨張機構を有する室外ユニットとが冷媒連絡管により接続された冷媒回路を有する。また、この空気調和装置は、各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御する。ここで、空気調和装置は、制御部と通信部とを備える。制御部は、室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、室内膨張機構の開度及び室外膨張機構の開度を制御する。通信部は、室内膨張機構と室外膨張機構との間の状態変化を示す変化量を管理装置に送信する。管理装置では、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する。このような構成により、空気調和装置の演算負荷を軽減するとともに、管理装置の管理者が冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを管理できる。

第１７観点に係る管理装置は、空気調和装置と通信可能なものである。ここで、空気調和装置は、室内熱交換器及び室内膨張機構を個別に有する複数の室内ユニットと、室外膨張機構を有する室外ユニットとが冷媒連絡管により接続された冷媒回路を有する。また、空気調和装置は、各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御する。また、空気調和装置は、室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、室内膨張機構の開度及び室外膨張機構の開度を制御する制御部を有する。そして、管理装置は、室内膨張機構と室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量を取得し、取得した変化量に基づいて冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する。このような構成により、空気調和装置の演算負荷を軽減するとともに、管理装置の管理者が冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを管理できる。

第１８観点に係る配管は、第６観点から第８観点のいずれかに係る空気調和装置に用いられる冷媒連絡管であって、温度センサが設置されたものである。このような構成により、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定するための冷媒連絡管を提供できる。

第１実施形態に係る空気調和装置１０の概略構成図である。 空気調和装置１０の制御ブロック図である。 冷凍サイクルのｐ−ｈ線図（モリエル線図）である。 室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との弁開度と冷媒充填量との関係を示す図である。 冷媒温度と冷媒充填量との関係を示す図である。 変形例１Ｂに係る空気調和装置１０の概略構成図である。 変形例１Ｂに係る空気調和装置１０の概略構成図である。 変形例１Ｇに係る空気調和装置１０の概略構成図である。 第２実施形態に係る空気調和装置１０ａの概略構成図である。 冷媒漏洩指標と冷媒充填量との関係を示す図である。 室内膨張弁４１，５１，６１の弁開度Ｘと室外膨張弁３８の代表開度Ｙと過冷却膨張弁１１２の弁開度Ｚと、冷媒充填量との関係を示す図である。 変形例２Ａに係る空気調和装置１０ａの概略構成図である。 変形例２Ｂに係る空気調和装置１０ａの概略構成図である。 変形例２Ｅに係る、暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートである。 変形例２Ｆに係る、暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートである。 変形例２Ｇに係る、暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートである。 変形例２Ｈに係る、暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本開示にかかる空気調和装置について説明する。

＜第１実施形態＞
（１）空気調和装置の構成
空気調和装置１０は、図１に示すように、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。空気調和装置１０は、主として、１台の熱源ユニットとしての室外ユニット２０と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、３台）の利用ユニットとしての室内ユニット４０，５０，６０と、室外ユニット２０と各室内ユニット４０，５０，６０とを接続する冷媒連絡管である液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２とを備えている。そして、室外ユニット２０と、複数の室内ユニット４０，５０，６０とが、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２により接続されることで冷媒回路１１が構成される。

また、空気調和装置１０は、各室内ユニット４０，５０，６０の運転又は停止を個別に制御可能なものである。

（１−１）室内ユニット
次に、室内ユニット４０，５０，６０の構成について説明する。なお、室内ユニット４０と室内ユニット５０，６０とは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット４０の構成のみを説明し、室内ユニット５０，６０の構成については、それぞれ、室内ユニット４０の各部を示す４０番台の符号の代わりに５０番台または６０番台の符号を付して、各部の説明を省略する。

室内ユニット４０は、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、または、室内の壁面に壁掛け等により設置される。室内ユニット４０は、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２を介して室外ユニット２０に接続されており、冷媒回路１１の一部を構成する。

室内ユニット４０は、主として、膨張機構としての室内膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２とを有する。また、室内ユニット４０は、冷媒回路１１の一部である室内側冷媒回路１１ａ（室内ユニット５０では室内側冷媒回路１１ｂ、室内ユニット６０では室内側冷媒回路１１ｃ）を構成する。

なお、本実施形態において「膨張機構」とは、冷媒を減圧できるものをいい、例えば電子膨張弁、キャピラリーチューブがこれに該当する。また、膨張機構は、開度を自在に調節できるものである。

室内膨張弁４１は、室内熱交換器４２の液側に接続された電子膨張弁であり、室内側冷媒回路１１ａ内を流れる冷媒の流量の調整等を行う。また、室内膨張弁４１は、冷媒の通過を遮断することも可能である。なお、本実施形態において、他のいずれかの室内ユニット５０，６０が運転状態のときに、室内ユニット４０が停止された場合、室内膨張弁４１の開度は微小開度に調整される。これにより、室内熱交換器４２に液冷媒が溜まり込むことが回避される。なお、「微少開度」とは、開弁パルスの最低所定値に相当しており、室内膨張弁４１が全閉にはならない程度の低開度を意味する。

室内熱交換器４２は、空気と冷媒とを熱交換するための機器である。室内熱交換器４２は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、室内空気を冷却する。また、室内熱交換器４２は、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、室内空気を加熱する。例えば、室内熱交換器４２として、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器を用いることができる。ただし、室内熱交換器４２は、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。

室内ユニット４０は、送風機としての室内ファン４３を有する。室内ファン４３は、室内ユニット４０内に空気を吸入するとともに、室内熱交換器４２で冷媒と熱交換された空気を室内に供給する。例えば、室内ファン４３としては、ＤＣファンモータ等からなるモータ４３ｍによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等を用いることができる。

また、室内ユニット４０には、各種のセンサが設けられている。具体的には、液側温度センサ４４、ガス側温度センサ４５、室内温度センサ４６が設けられている。液側温度センサ４４は、室内熱交換器４２の液側の冷媒の温度を検出するものである。液側温度センサ４４は、暖房運転時の冷媒の流れる方向において、室内膨張弁４１の下流に設けられる。ガス側温度センサ４５は、室内熱交換器４２のガス側の冷媒の温度を検出するものである。室内温度センサ４６は、室内ユニット４０に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度）を検出するものであり、室内ユニット４０の室内空気の吸入口側に設けられる。

また、室内ユニット４０は、室内ユニット４０を構成する各部の動作を制御する室内側制御部４７を有する。室内側制御部４７は、室内ユニット４０の制御するために設けられたマイクロコンピュータやメモリ４７ａ等を有しており、室内ユニット４０を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号を通信したり、室外ユニット２０との間で伝送線８０ａを介して制御信号を通信したりすることができる。

（１−２）室外ユニット
室外ユニット２０は、ビル等の室外に設置されており、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２を介して各室内ユニット４０、５０、６０に接続されている。そして、室外ユニット２０は、各室内ユニット４０、５０、６０とともに冷媒回路１１を構成する。なお、各室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８とは液冷媒連絡管７１を介してそれぞれ直列に接続されている。

室外ユニット２０は、主として、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、膨張機構としての室外膨張弁３８と、アキュムレータ２４と、液側閉鎖弁２６と、ガス側閉鎖弁２７とを有する。また、室外ユニット２０は、冷媒回路１１の一部である室外側冷媒回路１１ｄを構成する。

圧縮機２１は、運転容量が可変な圧縮機である。例えば、圧縮機２１として、インバータにより回転数が制御されるモータ２１ｍによって駆動される容積式圧縮機を用いることができる。なお、ここでは、圧縮機２１を１台のみを示しているが、室内ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。

四路切換弁２２は、冷媒の流路を切り換えるための弁である。四路切換弁２２は、冷房運転時には、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともに圧縮機２１の吸入側（具体的には、アキュムレータ２４）とガス冷媒連絡管７２側とを接続する（図１の四路切換弁２２の実線を参照）。これにより、室外熱交換器２３が圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として機能し、かつ、各室内熱交換器４２，５２，６２が室外熱交換器２３において凝縮される冷媒の蒸発器として機能する。また、四路切換弁２２は、暖房運転時には、圧縮機２１の吐出側とガス冷媒連絡管７２側とを接続するとともに、圧縮機２１の吸入側と室外熱交換器２３のガス側とを接続する（図１の四路切換弁２２の破線を参照）。これにより、各室内熱交換器４２，５２，６２が圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として機能し、かつ、室外熱交換器２３が各室内熱交換器４２，５２，６２において凝縮される冷媒の蒸発器として機能する。

室外熱交換器２３は、空気と冷媒とを熱交換するための機器である。室外熱交換器２３は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器２３は、そのガス側が四路切換弁２２に接続され、その液側が室外膨張弁３８に接続されている。例えば、室外熱交換器２３として、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器を用いることができる。ただし、室外熱交換器２３は、これに限定されず、他の型式の熱交換器であっても良い。

また、室外ユニット２０は、送風機としての室外ファン２８を有する。室外ファン２８は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を変えることが可能なファンである。室外ファン２８は、室外ユニット２０内に室外空気を吸入するとともに、室外熱交換器２３で冷媒と熱交換された空気を室外に排出する。例えば、室外ファン２８として、ＤＣファンモータ等からなるモータ２８ｍによって駆動されるプロペラファン等を用いることができる。

アキュムレータ２４は、室内熱交換器４２，５２，６２の少なくとも一つが凝縮器として機能するときに冷媒回路１１を流通する冷媒と、室内熱交換器４２，５２，６２の少なくとも一つが蒸発器として機能するときに冷媒回路１１を流通する冷媒との差分である余剰冷媒を貯留するための容器である。補足すると、本実施形態に係る空気調和装置１０は、冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転することが可能なものであり、通年エネルギー消費効率（ＡＰＦ）を高くするために、冷房運転時よりも暖房運転時に冷媒が余るように設計されている。アキュムレータ２４は、このような余剰冷媒を液冷媒として貯留する。

室外膨張弁３８は、室外側冷媒回路１１ｄ内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。室外膨張弁３８は、暖房運転時の冷媒の流れる方向において室外熱交換器２３の上流に配置される（本実施形態においては、室外熱交換器２３の液側に接続される）電子膨張弁である。

液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、外部の機器・配管（具体的には、液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２）との接続口に設けられた弁である。これらの液側閉鎖弁２６及びガス側閉鎖弁２７は、冷媒の通過を遮断することができる。

また、室外ユニット２０には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット２０には、圧縮機２１の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ２９と、圧縮機２１の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ３０と、圧縮機２１の吸入温度を検出する吸入温度センサ３１と、圧縮機２１の吐出温度を検出する吐出温度センサ３２とが設けられている。室外ユニット２０の室外空気の吸入口側には、室外ユニット２０内に流入する室外空気の温度（すなわち、室外温度）を検出する室外温度センサ３６が設けられている。

また、室外ユニット２０は、室外ユニット２０を構成する各部の動作を制御する室外側制御部３７を有する。室外側制御部３７は、室外ユニット２０を制御するために設けられたマイクロコンピュータやメモリ３７ａ、モータ２１ｍを制御するインバータ回路等を有しており、各室内ユニット４０，５０，６０のそれぞれの室内側制御部４７，５７，６７との間で伝送線８０ａを介して制御信号を通信できるようになっている。ここでは、各室内側制御部４７，５７，６７と室外側制御部３７との間を接続する伝送線８０ａとによって、空気調和装置１０全体の運転制御を行う制御部８０が構成される。

（１−３）冷媒連絡管
冷媒連絡管７１，７２は、空気調和装置１０をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管である。冷媒連絡管７１，７２は、室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせや設置場所等の条件に応じて長さや管径が異なるものである。このため、例えば、新規に空気調和装置を設置する場合には、冷媒連絡管７１，７２の長さや管径等の条件に応じた適正な量の冷媒を充填する必要がある。

（１−４）制御部
上述したように、空気調和装置１０は制御部８０を備えている。制御部８０は、空気調和装置１０の各機器を制御するものであり、室外側制御部３７と各室内側制御部４７，５７，６７とが協働することにより実現される。制御部８０は、図２に示されるように、各種センサ２９〜３２，３６，４４〜４６，５４〜５６，６４〜６６の検出信号を受けることができるように接続される。また、制御部８０は、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２１，２２，２８，３８，４１，４３，５１，５３，６１，６３を制御する。なお、制御部８０を構成するメモリ３７ａ，４７ａ，５７ａ，６７ａには、各種データが格納されている。

また、空気調和装置１０は判定部９０を備えている。説明の便宜上、判定部９０を、制御部８０と区別しているが、判定部９０は制御部８０の一機能として実現できるものである。ただし、判定部９０は、制御部８０とは別構成の装置により実現することも可能である。判定部９０の機能については後述する。

（２）空気調和装置の動作
次に、本実施形態の空気調和装置１０の動作について説明する。

空気調和装置１０では、下記の冷房運転および暖房運転において、利用者がリモコン等の入力装置により設定する設定温度Ｔｓに室内温度Ｔｒを近づける室内温度最適制御を、各室内ユニット４０，５０，６０に対して行なう。室内温度最適制御では、設定温度Ｔｓに室内温度Ｔｒが収束するように、室外膨張弁３８及び各室内膨張弁４１，５１，６１の開度が調整される。

（２−１）冷房運転
冷房運転時は、四路切換弁２２が図１の実線で示される状態となる。すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を介して各室内熱交換器４２、５２、６２のガス側に接続される。

冷房運転では、低圧のガス冷媒が、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２３に送られる。高圧のガス冷媒は、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って凝縮して高圧の液冷媒となる。高圧の液冷媒は、液側閉鎖弁２６及び液冷媒連絡管７１を経由して、各室内ユニット４０，５０，６０に送られる。各室内ユニット４０，５０，６０では、高圧の液冷媒が、各室内膨張弁４１，５１，６１によって圧縮機２１の吸入圧力近くまで減圧される。また、冷媒は、各室内熱交換器４２，５２，６２において室内空気と熱交換を行って蒸発し、低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７２を経由して室外ユニット２０に送られ、ガス側閉鎖弁２７及び四路切換弁２２を経由して、アキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。

上述した冷房運転では、室外膨張弁３８は、全開状態に開度が調節される。各室内膨張弁４１，５１，６１は、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口（すなわち、室内熱交換器４２，５２，６２のガス側）における冷媒の過熱度が目標過熱度で一定になるように開度が調節される。各室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過熱度は、例えば、吸入圧力センサ２９により検出される圧縮機２１の吸入圧力を蒸発温度Ｔｅに対応する飽和温度値に換算し、ガス側温度センサ４５，５５，６５により検出される冷媒温度値からこの冷媒の飽和温度値を差し引くことによって検出される。また、例えば、各室内熱交換器４２，５２，６２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度値を、ガス側温度センサ４５，５５，６５により検出される冷媒温度値から差し引くことによって、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口における冷媒の過熱度を検出するようにしてもよい。

（２−２）暖房運転
暖房運転時は、四路切換弁２２が図１の破線で示される状態となる。すなわち、圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を介して各室内熱交換器４２，５２，６２のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続される。

暖房運転では、低圧のガス冷媒が、圧縮機２１に吸入されて圧縮されて高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、四路切換弁２２、ガス側閉鎖弁２７及びガス冷媒連絡管７２を経由して、各室内ユニット４０，５０，６０に送られる。各室内熱交換器４２，５２，６２において、高圧のガス冷媒は、室内空気と熱交換を行って凝縮し、高圧の液冷媒となる。そして、高圧の液冷媒は、室内膨張弁４１，５１，６１を通過する際に、室内膨張弁４１，５１，６１の弁開度に応じて減圧される。室内膨張弁４１，５１，６１を通過した冷媒は、液冷媒連絡管７１を経由して室外ユニット２０に送られ、液側閉鎖弁２６及び室外膨張弁３８を経由してさらに減圧される。これにより低圧の気液二相状態の冷媒となる。そして、この冷媒が、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した低圧の気液二相状態の冷媒は、室外ファン２８によって供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。低圧のガス冷媒は、四路切換弁２２を経由してアキュムレータ２４に流入する。そして、アキュムレータ２４に流入した低圧のガス冷媒は、再び、圧縮機２１に吸入される。

上述した暖房運転では、制御部８０が室外膨張弁３８の開度を室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度に基づいて調整する膨張弁連動制御を行う。制御部８０は、室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度として、室内膨張弁４１，５１，６１の開度の内で最大開度となっている室内膨張弁の開度を採用する。本実施形態の空気調和装置１０では、制御部８０は、室内膨張弁４１，５１，６１の開度の内で最大開度となっている室内膨張弁による減圧量が減圧後でも液相を維持できる程度、例えば０．２ＭＰａ（減圧量０．２ＭＰａに対応して設定される開弁パルスの目標所定値）となるように、室外膨張弁３８の開度を調整する。このとき、室内膨張弁４１，５１，６１の開度は、各室内熱交換器４２、５２、６２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＳＣｔで一定になるように開度調節される。

（３）冷媒漏洩の検知（暖房運転の冷凍サイクル）
本実施形態に係る空気調和装置１０は、上述した暖房運転の冷凍サイクルで冷媒量が適正であるか否かを判定する機能を有している。これにより空気調和装置１０は冷媒漏洩の検知を行うことができる。

冷媒量の適否を判定する際には、制御部８０が、室内膨張弁４１，５１，６１の開度をそれぞれ許容最大開度にしてから室外膨張弁３８の開度を制御する。なお、「許容最大開度」は、空気調和装置１０を適正に運転する際に許容される最大の開度であり、複数の室内ユニット及び室外ユニットの組み合わせに応じて室内膨張弁毎に設定される値である。これらの値は予めメモリ等に記憶される。また、制御部８０は、各室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度に応じて室外膨張弁３８の開度を制御する。

ここで、暖房運転の冷凍サイクルにおける冷媒の状態は、図３に示すｐ−ｈ線図（モリエル線図）ように遷移する。図３のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで示す点は、それぞれ図１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅで示す点に対応した冷媒の状態を表している。この冷媒回路１１では、冷媒は、圧縮機２１により圧縮されて高温かつ高圧Ｐｈになる（Ａ→Ｂ）。高圧Ｐｈのガス冷媒は、凝縮器として機能する各室内熱交換器４２，５２，６２により放熱されて低温かつ高圧Ｐｈの液冷媒となる（Ｂ→Ｃ）。そして、各室内熱交換器４２，５２，６２において放熱した冷媒は、室内膨張弁４１，５１，６１により高圧Ｐｈから中間圧Ｐｍに減圧される（Ｃ→Ｄ）。この点Ｄの状態では、冷媒は液相状態となっている。そして、中間圧Ｐｍまで減圧された冷媒は、室外ユニット２０に流入し、室外膨張弁３８により中間圧Ｐｍから低圧Ｐｌに減圧されて気液二相状態となる（Ｄ→Ｅ）。気液二相状態となった冷媒は、蒸発器として機能する室外熱交換器２３において熱を吸収し、蒸発して圧縮機２１へ戻る（Ｅ→Ａ）。

冷媒量の適否を判定する際には、各液側温度センサ４４，５４，６４により計測される温度の計測値が制御部８０に随時収集される。そして、判定部が、制御部８０に収集された温度の計測値を所定の閾値と比較して、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。判定部９０は、冷媒量が適正であれば冷媒漏洩は生じていないと判定し（冷媒漏洩＝無）、冷媒量が適正でなければ冷媒漏洩が生じていると判定する（冷媒漏洩＝有）。

詳しくは、本実施形態に係る空気調和装置１０では、冷房運転時よりも暖房運転時に冷媒が余るように設計されている。そのため、暖房運転時に冷媒漏洩が生じていると、アキュムレータ２４の余剰冷媒が減少する。図４Ａに示すように、空気調和装置１０は、通常の暖房運転では、室外膨張弁３８の開度Ｘと各室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度Ｙとが所定の開度（Ｘ１，Ｙ１）で開状態となっている。ここで、アキュムレータ２４の余剰冷媒が減少すると、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口（液側）が乾き状態になる。暖房運転時には、外気温が蒸発温度Ｔｅよりも高いので冷媒が過熱される。これに応じて、室外膨張弁３８の開度Ｘが開くように制御される（Ｘ１→Ｘ２）。室外膨張弁３８の開度Ｘが開くように制御されると、各室内熱交換器４２，５２，６２の出口が湿り状態になり始める。これに応じて、室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度Ｙが閉じるように制御される（Ｙ１→Ｙ２）。この結果、室外膨張弁３８の開度Ｘと各室内膨張弁４１，５１，６１の代表開度Ｙとの開度比が大きく変化する。また、これに伴い、中間圧Ｐｍが大きく減少する。換言すると、本実施形態に係る空気調和装置１０では、冷媒漏洩が生じていると、中間圧Ｐｍの値が大きく変化する。また、中間圧Ｐｍの値は室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の液冷媒連絡管７１の冷媒温度Ｔｈに対応しており、図４Ｂに示すように、液冷媒連絡管７１内の冷媒温度Ｔｈが大きく変化することになる（Ｔｈ１→Ｔｈ２）。なお、図４Ａにおいて、縦軸は弁開度を示しており、横軸は冷媒充填率を示している。また、図４Ｂにおいて、縦軸は温度を示しており、横軸は冷媒充填率を示している。

このような知見に基づき、本実施形態に係る空気調和装置１０では、判定部９０が、暖房運転時の冷媒の流れる方向において、各室内膨張弁４１，５１，６１の下流に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度に基づいて、冷媒漏洩が生じているか否かを判定する。

（４）特徴
（４−１）
以上説明したように、本実施形態に係る空気調和装置１０は、室内熱交換器４２，５２，６２及び室内膨張弁４１，５１，６１を個別に有する複数の室内ユニット４０，５０，６０と、室外膨張弁３８を有する室外ユニット２０とが液冷媒連絡管７１及びガス冷媒連絡管７２により接続された冷媒回路１１を有する。また、この空気調和装置１０は、各室内ユニット４０，５０，６０の運転又は停止を個別に制御する。

この空気調和装置１０では、制御部８０が、室内熱交換器４２，５２，６２の少なくとも一つが凝縮器（放熱器）として機能するときに、室内膨張弁４１，５１，６１の開度を許容最大開度（所定開度）にしてから室外膨張弁３８の開度を制御する。

そして、この空気調和装置１０では、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の温度の変化量に基づいて冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。これにより、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

補足すると、本実施形態に係る空気調和装置１０では、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化が温度の計測値に反映される。そのため、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の温度の変化量が所定範囲内であるか否かを検出することで、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

なお、上述したように、温度の計測値の表示から冷媒漏洩を検知できるので、他の判定手法に比して利便性の高いものとなっている。

また、冷房運転の冷凍サイクルにおける冷媒漏洩検知の手法と組み合わせることで、年間を通して冷媒量を監視することが可能になり、トータルとしての冷媒放出量を大幅に軽減できる。

（４−２）
また、空気調和装置１０は、室外ユニット２０が、四路切換弁２２（切換機構）とアキュムレータ２４（容器）とを有する。ここで、アキュムレータ２４（容器）は、室内熱交換器４２，５２，６２の少なくとも一つが凝縮器（放熱器）として機能するときに冷媒回路１１を流通する冷媒と、室内熱交換器４２，５２，６２の少なくとも一つが蒸発器として機能するときに冷媒回路１１を流通する冷媒との差分である余剰冷媒を貯留する。これにより、通年エネルギー消費効率（ＡＰＦ）の高い空気調和装置１０を提供できる。なお、アキュムレータ２４に余剰冷媒を溜めることで、圧縮機２１における液圧縮を防ぐことができる。

（４−３）
本実施形態に係る空気調和装置１０では、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。具体的に、判定部９０は、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量として、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の変化量に基づいて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。

上述したように、各室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の液冷媒連絡管７１の温度の変化量は冷媒漏洩の量に対応しているので、本実施形態に係る空気調和装置１０は、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを簡易な構成により高精度に判定できる。

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記説明においては、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量として、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の変化量に基づいて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定するとしたが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。本実施形態に係る空気調和装置１０は、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量であれば、任意の物理量を採用することができる。例えば、判定部９０は、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量として、室内膨張弁４１，５１，６１の開度と室外膨張弁３８の開度との開度比を用いて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定することもできる。

（５−２）変形例１Ｂ
上記説明においては、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量として、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の変化量に基づいて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定するとしたが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。本実施形態に係る空気調和装置１０は、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の液冷媒連絡管７１の温度に基づいて冷媒の状態変化に対応する変化量を決定する任意の構成を採用することができる。

例えば、図５に示すように、室外ユニット２０が、暖房運転時の冷媒の流れる方向において室外膨張弁３８の上流に液側温度センサ３４を備える構成であってもよい。この場合、判定部９０は、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化い対応する変化量として、室外ユニット２０に設置された液側温度センサ３４により計測された温度の変化量に基づいて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。これにより、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを簡易な構成で高精度に判定できる。

さらに、図６に示すように、暖房運転時の冷媒の流れる方向において、複数の室内膨張弁４１，５１，６１から延びる配管が合流する位置（図６において点Ｆ）より下流の位置に液側温度センサ７４を備える構成であってもよい。この場合、判定部９０は、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量として、上記液側温度センサ７４により計測された温度の変化量に基づいて、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。液側温度センサ７４による温度の計測値は、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設けられた液側温度センサ４４，５４，６４による温度の計測値よりも、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の状態変化に敏感に反応するので、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定できる。

なお、空気調和装置１０に用いられる液冷媒連絡管７１は、その一部又は全部に、上述した液側温度センサ７４が取り付けられて一体化されたものでもよい。このような構成により、冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを高精度に判定するための冷媒連絡管を交換可能に提供できる。

（５−３）変形例１Ｄ
上記説明では、制御部８０は、各室内膨張弁４１，５１，６１の開度を所定開度として許容最大開度に調整するが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。本実施形態に係る空気調和装置１０は、制御部８０が、各室内膨張弁４１，５１，６１の開度を一定にする任意の構成を採用することができる。

（５−４）変形例１Ｅ
上記説明では、判定部９０は、冷媒量が適正か否かを判定するが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る空気調和装置１０は、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量（温度の変化量、開度比等）を多数の閾値と比較することで、漏洩している冷媒の量を算出するものでもよい。

（５−５）変形例１Ｆ
上記説明では、判定部９０が、冷媒の漏洩を検知するが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る空気調和装置１０は、判定部９０が冷媒の過充填を検知するものでもよい。さらに、過充填された冷媒の量を算出するものでもよい。

（５−６）変形例１Ｇ
上記空気調和装置１０において、判定部９０の機能を外部の管理装置１００が具備するようにしてもよい。この場合、空気調和装置１０は、図７に示すように、通信部９５を備える。また、管理装置１００は、空気調和装置１０と通信可能なものである。

この構成では、通信部９５が、各室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量を管理装置１００に送信する。なお、通信部９５は無線及び有線のいずれの通信方式であってもよい。

管理装置１００は、各室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量を取得し、取得した変化量に基づいて冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを判定する。

このような構成により、空気調和装置１０の演算負荷を軽減するとともに、管理装置１００の管理者が冷媒回路１１内の冷媒量が適正か否かを管理できる。

＜第２実施形態＞
（６）空気調和装置１０ａ
（６−１）過冷却流路
第２実施形態の空気調和装置１０ａの冷媒回路図を図８に示す。第２実施形態の空気調和装置１０ａは、第１実施形態の空気調和装置１０の構成を全て有し、さらに、分岐配管１１０と、過冷却膨張弁（分岐配管膨張機構）１１２と、過冷却熱交換器１１１とを有している。言い換えると、分岐配管１１０と、過冷却膨張弁１１２と、過冷却熱交換器１１１とは、過冷却流路を構成している。

分岐配管１１０は、室外膨張機構３８と液側閉鎖弁２６の間の冷媒連絡管と、四路切換弁（切換機構）２２とアキュムレータ（容器）２４との間の配管を接続している。過冷却膨張弁１１２は、分岐配管１１０上で、室外膨張機構３８と液側閉鎖弁２６の間の冷媒連絡管に近い側に配置されている。過冷却熱交換器１１１は、分岐配管１１０上で過冷却膨張弁１１２よりも下流側の冷媒と、室外膨張機構３８と液側閉鎖弁２６の間の冷媒連絡管を流れる冷媒とが熱交換するように配置されている。過冷却熱交換器１１１において、分岐配管１１０に入り過冷却膨張弁１１２で減圧された冷媒は、上記冷媒連絡管を流れる冷媒を冷却する。

次に、本実施形態の過冷却流路の暖房運転時の役割について説明する。

本実施形態の空気調和装置１ａにおいて、暖房運転時には、過冷却膨張弁１１２は、わずかに開とした状態にしておく。過冷却流路は、室外膨張機構３８と液側閉鎖弁２６の間の冷媒連絡管の圧力（中間圧力）が異常に高圧となったときに、中間圧力を低下させるために利用される。中間圧力が異常に高くなったときは、過冷却膨張弁１１２の開度を大きくして、中間圧力を低下させる。

なお、本実施形態において、過冷却膨張弁１１２の開度が０のとき、または、わずかに開のときは、第１実施形態と冷媒回路は同一に、または、ほとんど同一になる。したがって、第１実施形態で説明された内容は、第２実施形態でも有効である。

（６−２）冷媒漏洩指示値
次に実際の実験データを用いて、冷媒漏洩指示値について説明する。冷媒漏洩指示値とは、中間圧力の冷媒の状態変化に対応する変化量の指標のひとつである。

冷媒漏洩指示値は、（中間圧力相当値―低圧圧力相当値）/（高圧圧力相当値―低圧圧力相当値）の値である。

ここで、圧力相当値とは、圧力であってもよいし、圧力に相当する物性値であってもよい。物性値とは代表的には温度である。

また、高圧圧力とは、圧縮機から吐出された冷媒の圧力である。低圧圧力は、圧縮機に吸入される前の冷媒の圧力である。中間圧力は、室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の前記冷媒連絡管の圧力である。

また、ここでは、圧力相当値としては、温度の測定値を用いる。高圧圧力相当値は、室内熱交換器温度、低圧圧力相当値は、室外熱交換器温度である。また、中間圧力相当値は、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の平均値である。

冷媒漏洩指示値の測定データを図９Ａに示す。図９Ａ，９Ｂの実験条件は次の通りである。

空気調和運転は、暖房運転である。外気温度は１０℃、室内温度は２０℃になるように設定されている。一台の室外ユニット２０に３台の室内ユニット４０、５０、６０が接続されている。室内ユニット３台の内で、２台が暖房運転をし、１台が停止中である。

図９Ａでは、冷媒充填率を変化させて、冷媒漏洩指標の変化を測定している。冷媒充填率が当初の適正な充填量（冷媒充填率１００％）のとき、冷媒漏洩指標は、０．７である。冷媒充填率が１００％から８０％まで低下するに伴い、冷媒充填指標は、０．７から０．４４まで低下する。このようなデータを予め取得しておき、暖房運転時に、冷媒漏洩指標データを取得することにより、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定することができる。

また、図９Ｂは、図９Ａと同様に冷媒充填率を変化させた場合の、室外膨張弁３８の開度Ｘ、室内膨張弁４１、５１、６１の代表開度Ｙ、過冷却膨張弁１１２の開度を示す。室内膨張弁４１、５１、６１の代表開度Ｙは、暖房運転中の２台の室内ユニット４０，５０の室内膨張弁４１，５１の平均の開度である。過冷却膨張弁１１２の開度は、わずかに開の状態である、１６パルス程度で安定である。冷媒充填率が１００％から８０％まで低下するに伴い、室外膨張弁３８の開度Ｘは、９２１パルスから、２０３２パルスまで増加し、室内膨張弁４１、５１、６１の代表開度Ｙは、８１３パルスから６８７パルスまで減少する。

図９Ｂから理解されるように、室外膨張弁３８の開度Ｘ、室内膨張弁４１、５１、６１の代表開度Ｙの値、または、開度Ｘと開度Ｙの比を変化量の指標として、冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定することができる。

また、図９Ａ、９Ｂは、次のように説明できる。暖房運転中に、冷媒漏洩時のように、冷媒充填量が少なくなっていくと、アキュムレータの余剰冷媒が減少し、室外熱交換器出口が乾き状態になる。このとき、外気温度は蒸発温度より高いので、過熱度が高くなろうとし、これを抑えるため、室外膨張弁３８の開度が開いていく。室外膨張弁３８の開度が開くと、それに応じて高圧圧力が下がり、室内熱交換器の出口が湿り状態になり始め、室内膨張弁は閉じていく。このように、冷媒量が減少することにより、室外膨張弁の開度が広がり、室内膨張弁の開度が閉じていくので、中間圧力は下がってくる。したがって、冷媒漏洩指示値の値も下がってくる。

（７）第２実施形態の変形例
（７−１）変形例２Ａ
第２実施形態の冷媒漏洩指標の計算においては、中間圧力相当値としては、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の平均値を用いている。変形例２Ａにおいては、図１０に示すように、中間圧力相当値は、室外膨張機構３８と液側閉鎖弁２６の間の冷媒連絡管に配置された液側温度センサ３４により測定された温度を用いる。図１０においては、液側温度センサ３４は、過冷却熱交換器１１１と室外膨張弁３８の間の冷媒連絡管に配置されている。他の構成は、第２実施形態と同じである。

（７−２）変形例２Ｂ
第２実施形態の冷媒漏洩指標の計算においては、中間圧力相当値としては、各室内ユニット４０，５０，６０に個別に設置された液側温度センサ４４，５４，６４により計測された温度の平均値を用いている。変形例２Ｂにおいては、中間圧力相当値は、図１１に示すように、暖房運転時の冷媒の流れる方向において、複数の室内膨張弁４１，５１，６１から延びる配管が合流する位置（図１１において点Ｆ）より下流の位置に配置された液側温度センサ７４により測定された温度を用いる。他の構成は、第２実施形態と同じである。

（７−３）変形例２Ｃ
上記説明では、判定部９０は、冷媒量が適正か否かを判定するが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る空気調和装置１０は、判定部９０が、室内膨張弁４１，５１，６１と室外膨張弁３８との間の冷媒の状態変化に対応する変化量（温度の変化量、開度比等）を多数の閾値と比較することで、漏洩している冷媒の量を算出するものでもよい。

（７−４）変形例２Ｄ
上記説明では、判定部９０が、冷媒の漏洩を検知するが、本実施形態に係る空気調和装置１０はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る空気調和装置１０は、判定部９０が冷媒の過充填を検知するものでもよい。さらに、過充填された冷媒の量を算出するものでもよい。

（７−５）変形例２Ｅ
変形例２Ｅの判定部９０が冷媒量が適正か否かを判定する方法は、第２実施形態におけるものに若干の変更が加えられている。

図１２に、変形例２Ｅの暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートを示す。

変形例２Ｅでは、まず、判定部９０は、ステップＳ１０１で、各室内ユニット４０，５０，６０の運転状態が、サーモオン状態か、サーモオフ状態か、停止かを判断する。このような判断をする理由は、主に、各状態によって冷媒の保持量が違うからである。以下に詳しく説明する。以下の説明は、暖房運転時である。

室内ユニットがサーモオン状態のとき、室内膨張弁４１，５１，６１は運転中の開度であり、室内ファン４３，５３，６３は回転し、室内ユニットには、ある程度の液ガス比率の冷媒量が保持される。

室内ユニットが停止しているとき、室内膨張弁４１，５１，６１は最低開度であり、室内ファン４３，５３，６３は停止している。室内ユニットに保持される冷媒量は、設置状況によりばらつきもあるが、総じて、サーモオン状態の室内ユニットと同等の冷媒量が保持される。

室内ユニットがサーモオフ状態のとき、室内膨張弁４１，５１，６１は最低開度であり、室内ファン４３，５３，６３は最低風量固定で回転している。室内ユニットに保持される冷媒は、ファンの回転により凝縮が進み液量が多くなる。サーモオン状態の室内ユニットに比べて冷媒量が多くなる。

ステップＳ１０１で、各室内ユニット４０，５０，６０の運転状態を判定した後、判定部９０は、ステップＳ１０２において、その運転状態を考慮して、冷媒量が適正か否かを判定する。たとえば、室内ユニットの中で、サーモオフ状態のものが多くなれば、全体を循環する冷媒量が減少していることを考慮してということである。各室内ユニット４０，５０，６０の運転状態を考慮する以外は、ステップＳ１０２における判定部９０による冷媒量の判定は、第１実施形態または第２実施形態と同様である。

（７−６）変形例２Ｆ
変形例２Ｆの判定部９０が冷媒量が適正か否かを判定する方法は、変形例２Ｅにおけるものに若干の変更が加えられている。

図１３に、変形例２Ｆの暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートを示す。

変形例２Ｆでは変形例２Ｅと同様に、まず、判定部９０は、ステップＳ２０１で、各室内ユニット４０，５０，６０の運転状態が、サーモオン状態か、サーモオフ状態か、停止かを判断する。

次に、ステップＳ２０２では、サーモオフ状態の室内ユニットにおいて、室内ファン４３，５３，６３が回転しているときは、室内ファン４３，５３，６３を停止する。言い換えると、室内ユニットがサーモオフ状態のときは、停止しているときと同じ状態となるように制御する。その理由は、サーモオフ状態は冷媒保持量が多いので、それを減らすためである。

ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で変更後の運転状態に基づいて、冷媒量が適正か否かを判定する。このステップＳ２０３は、変形例２ＥのステップＳ１０２と同じである。

（７−７）変形例２Ｇ
変形例２Ｇの判定部９０が冷媒量が適正か否かを判定する方法は、第２実施形態におけるものに若干の変更が加えられている。

図１４に、変形例２Ｇの暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートを示す。

変形例２Ｇにおいては、予め、適正冷媒量におけるシステム状態量データと、変化量の指標の関係を取得する（Ｓ３０１）。予めとは、たとえば、現在冷媒漏れが発生している可能性があり冷媒量が適正か否かを判定したい状況であるとき、以前に冷媒量が適正で正常に運転できていたと思われる時点を指す。空気調和装置１０、１０ａは記憶部をさらに有しており、取得したデータを記憶部に記憶する。

システム状態量データは、圧縮機回転数、室内機容量、外気温度、過冷却膨張機構の開度、の内、少なくとも１つを含む。

ステップＳ３０２以後は、冷媒量が適正か否かを判定したい時点で行われるステップである。

ステップＳ３０２では、現在のシステム状態量データと、現在の変化量の指標を取得する。

ステップＳ３０３では、記憶部より、Ｓ３０１で取得した、適正冷媒量におけるシステム状態量データと、変化量の指標の関係を読み出し、ステップＳ３０２で取得したシステム状態量データから、現在の変化量の指標を推定する。

ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２で取得した現在の変化量の指標と、ステップＳ３０３で取得した現在の変化量の指標とを比較し、冷媒量が適正か否かを判定する。

なお、ステップＳ３０３またはＳ３０４で利用するシステム状態量データおよび変化量の指標のデータは、圧縮機吸入過熱度＞０の状態で取得されたものを用いるのが好ましい。その理由は、次のように説明される。

暖房運転時に、冷媒が不足状態時に、アキュムレータ２４に貯留されている冷媒がなくなると、外気温の方が蒸発温度より高いので、圧縮機吸入過熱度は継続して上昇する。言い換えると、冷媒が不足している状態では、当然に、圧縮機吸入過熱度＞０である。

一方、適正冷媒量で暖房運転が行われているときは、アキュムレータ２４に冷媒は蓄えられ、アキュムレータ２４出口の温度がガス飽和温度になるため、圧縮機吸入過熱度は０に近くなる。

したがって、暖房運転時に、圧縮機吸入過熱度＞０のデータのみを利用すれば、アキュムレータ２４に冷媒が溜まっていない状態、言い換えると、冷媒が不足している状態のデータである可能性が高い。

なお、システム状態量データがどのように変化量の指標に影響するかとの例を１つ簡単に説明しておく。

たとえば、システム状態量として圧縮機回転数とし、変化量の指標を中間圧力相当値とする。暖房の負荷が大きく圧縮機の回転数が大きくなるときには、過冷却度が大きくなる。この過冷却度の上昇に伴い、中間圧相当値も上昇する。

（７−８）変形例２Ｈ
変形例２Ｈの判定部９０が冷媒量が適正か否かを判定する方法は、第２実施形態におけるものに若干の変更が加えられている。変形例２Ｈは、変形例２Ｇと変形例２Ｆの組み合わせである。図１５に、変形例２Ｈの暖房運転時に冷媒量が適性か否かを判定する方法のフローチャートを示す。

変形例２Ｈにおいては、変形例２Ｇと同様に、予め、適正冷媒量におけるシステム状態量データと、変化量の指標の関係を取得する（Ｓ４０１）。

ステップＳ４０２以後は、冷媒量が適正か否かを判定したい時点で行われるステップである。

変形例２Ｈでは変形例２Ｆと同様に、判定部９０は、ステップＳ４０２で、各室内ユニット４０，５０，６０の運転状態が、サーモオン状態か、サーモオフ状態か、停止かを判断する。

次に、ステップＳ４０３では、サーモオフ状態の室内ユニットにおいて、室内ファン４３，５３，６３が回転しているときは、室内ファン４３，５３，６３を停止する。

ステップＳ４０４では、現在のシステム状態量データと、現在の変化量の指標を取得する。取得したデータは、記憶部に記憶される。

ステップＳ４０５では、記憶部より、Ｓ４０１で取得した、適正冷媒量におけるシステム状態量データと、変化量の指標の関係を読み出し、ステップＳ４０４で取得したシステム状態量データから、現在の変化量の指標を推定する。

ステップＳ４０６では、ステップＳ４０４で取得した現在の変化量の指標と、ステップＳ４０５で取得した現在の変化量の指標とを比較し、冷媒量が適正か否かを判定する。

＜他の実施形態＞
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

すなわち、本開示は、上記各実施形態そのままに限定されるものではない。本開示は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。また、本開示は、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の開示を形成できるものである。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素は削除してもよいものである。さらに、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよいものである。

１０ 空気調和装置
１１ 冷媒回路
２０ 室外ユニット
２２ 四路切換弁（切換機構）
２３ 室外熱交換器
２４ アキュムレータ（容器）
３４ 液側温度センサ
３７ 室外側制御部
３８ 室外膨張弁（室外膨張機構）
４０ 室内ユニット
４１ 室内膨張弁（室内膨張機構）
４２ 室内熱交換器
４４ 液側温度センサ
４７ 室内側制御部
５０ 室内ユニット
５１ 室内膨張弁
５２ 室内熱交換器（室内膨張機構）
５４ 液側温度センサ
５７ 室内側制御部
６０ 室内ユニット
６１ 室内膨張弁
６２ 室内熱交換器（室内膨張機構）
６４ 液側温度センサ
６７ 室内側制御部
７１ 液側冷媒連絡管
７４ 液側冷媒温度センサ
８０ 制御部
９０ 判定部
９５ 通信部
１１０ 分岐配管
１１２ 過冷却膨張弁（分岐配管膨張機構）

特許第５１６４５２７号

Claims (18)

1. 室内熱交換器（４２，５２，６２）及び室内膨張機構（４１，５１，６１）を個別に有する複数の室内ユニット（４０，５０，６０）と、室外膨張機構（３８）を有する室外ユニット（２０）とが冷媒連絡管（７１）により接続された冷媒回路（１１）を有し、前記各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御する空気調和装置（１０）であって、
   前記室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、前記室内膨張機構の開度及び前記室外膨張機構の開度を制御する制御部（８０）と、
   前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて前記冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する判定部（９０）と、
   を備える空気調和装置。
2. 前記室外ユニットは、
   冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２１）と、
   室外熱交換器（２３）と、
   前記室内熱交換器が放熱器又は蒸発器として機能するように冷媒の流路を切り換える切換機構（２２）と、
   前記冷媒回路の前記圧縮機の上流側配管に接続された、冷媒を貯留するための容器（２４）と、
   をさらに有する請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記室外ユニットは、さらに、
   前記室外熱交換器を蒸発器として利用する運転時に、前記室外熱交換器の上流側配管と、前記圧縮機の上流側配管とを接続する、分岐配管（１１０）と、
   前記分岐配管上に配置された分岐配管膨張機構（１１２）と、
   を有する請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記判定部は、前記室内膨張機構の開度と前記室外膨張機構の開度との開度比に基づいて前記変化量を決定する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
5. 前記各室内膨張機構と前記室外膨張機構とは冷媒連絡管により直列に接続されており、
   前記判定部は、前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の前記冷媒連絡管の温度に基づいて前記変化量を決定する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
6. 前記冷媒連絡管の温度は、前記室外ユニットに設置された温度センサ（３４）により計測される、
   請求項５に記載の空気調和装置。
7. 前記冷媒連絡管の温度は、複数の前記室内膨張機構からの配管が合流する位置より下流の位置に設置された温度センサ（７４）により計測される、
   請求項５に記載の空気調和装置。
8. 前記冷媒連絡管の温度は、複数の前記室内ユニットに個別に設置された温度センサ（４４，５４，６４）により計測される、
   請求項５に記載の空気調和装置。
9. 前記判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、
   前記室内ユニットの運転状態が、サーモオン状態か、サーモオフ状態か、停止しているかに応じて判定する、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気調和装置。
10. 前記室内ユニットは、さらに、前記室内熱交換器に空気を流通させる室内ファン（４３）を有し、
    前記判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、
    前記制御部は、サーモオフ状態において、室内ファンが運転動作している場合は、サーモオフの室内ユニットの室内ファンを停止させた後で、
    前記判定部は、冷媒量が適正か否かを判定する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
11. 前記判定部は、予め、適正冷媒量におけるシステム状態量データと前記変化量の指標の関係を取得しておき、
    前記判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、
    前記判定部は、前記関係を利用して、現在のシステム状態量データのもとで推定される前記変化量の指標と、現在の前記変化量の指標とを比較して、冷媒量が適正か否かを判定する、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気調和装置。
12. 前記変化量の指標は、前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の前記冷媒連絡管の温度である、
    請求項１１に記載の空気調和装置。
13. 前記圧縮機から吐出された冷媒の圧力を高圧圧力とし、高圧圧力に相当する物性値を高圧圧力相当値とし、
    前記圧縮機に吸入される前の冷媒の圧力を低圧圧力とし、低圧圧力に相当する物性値を低圧圧力相当値とし、
    前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の前記冷媒連絡管の圧力を中間圧力とし、中間圧力に相当する物性値を中間圧力相当値としたとき、
    前記変化量の指標は、（中間圧力相当値―低圧圧力相当値）/（高圧圧力相当値―低圧圧力相当値）である、
    請求項１１に記載の空気調和装置。
14. 前記システム状態量データは、圧縮機回転数、室内機容量、外気温度、過冷却膨張機構の開度、の内、少なくとも１つを含む、
    請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
15. 前記判定部が冷媒量が適正か否かを判定するとき、
    前記システム状態量データおよび変化量の指標データは、圧縮機吸入過熱度＞０の状態で取得されたデータのみを利用する、
    請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
16. 室内熱交換器（４２，５２，６２）及び室内膨張機構（２３）を個別に有する複数の室内ユニット（４０，５０，６０）と、室外膨張機構（３８）を有する室外ユニット（２０）とが冷媒連絡管（７１）により接続された冷媒回路（１１）を有し、前記各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御する空気調和装置（１０）であって、
    前記室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、前記室内膨張機構の開度及び前記室外膨張機構の開度を制御する制御部（８０）と、
    前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量に基づいて前記冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する管理装置（１００）に、前記変化量を送信する通信部（９５）と、
    を備える空気調和装置。
17. 室内熱交換器（４２，５２，６２）及び室内膨張機構（４１，５１，６１）を個別に有する複数の室内ユニット（４０，５０，６０）と、室外膨張機構（３８）を有する室外ユニット（２０）とが冷媒連絡管（７１）により接続された冷媒回路（１１）を有し、前記各室内ユニットの運転又は停止を個別に制御するものであって、前記室内熱交換器の少なくとも一つが放熱器として機能するときに、前記室内膨張機構の開度及び前記室外膨張機構の開度を制御する制御部（８０）を有する空気調和装置（１０）、と通信可能な管理装置（１００）であって、
    前記室内膨張機構と前記室外膨張機構との間の冷媒の状態変化に対応する変化量を取得し、取得した変化量に基づいて前記冷媒回路内の冷媒量が適正か否かを判定する、
    管理装置。
18. 請求項６から８のいずれか１項に記載の空気調和装置（１０）に用いられる冷媒連絡管（７１）であって、
    前記温度センサが設置された冷媒連絡管。

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